硅橡膠是指主鏈(lian)(lian)由硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)(lian)節組成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高、低溫性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)引入(ru)則(ze)可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫性(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工(gong)作。引入(ru)苯(ben)基(ji)后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也(ye)很突(tu)出(chu)，在180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工(gong)作，稍高于200℃也(ye)能(neng)承受數周或更長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過率(lv)在合成聚合物(wu)中是較高的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)，因此在醫用(yong)領域(yu)應用(yong)廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)膠分(fen)(fen)類的(de)方法很(hen)多(duo)，通常按(an)固化前的(de)形態(tai)分(fen)(fen)為(wei)(wei)固體硅橡(xiang)(xiang)膠和液體硅橡(xiang)(xiang)膠；按(an)硫(liu)化溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅橡(xiang)(xiang)膠，高溫(wen)硫(liu)化硅橡(xiang)(xiang)膠；按(an)所(suo)用(yong)單體的(de)不(bu)同(tong)，可分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)(xi)基(ji)(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)(xi)基(ji)(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)膠等；按(an)性能和用(yong)途的(de)不(bu)同(tong)又(you)可分(fen)(fen)為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯化鐵(tie)為催化劑合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠產品問世。1948年，采用高比表面積(ji)的(de)氣相(xiang)法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠研(yan)(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)性(xing)能(neng)躍升到實用階段，奠定了(le)現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生產技術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成開始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)國(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)工業(ye)化研(yan)(yan)究始于1957年，多(duo)家(jia)研(yan)(yan)究所和企業(ye)陸續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠。到2003年底(di)，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生產能(neng)力為135千噸，其中高溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)過程是(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)型(xing)(xing)的(de)。它主要以(yi)高分子量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)(qiang)填料、硫化(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫化(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)補強(qiang)(qiang)主要是(shi)各(ge)(ge)種類型(xing)(xing)的(de)白炭黑，可使硫化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)數十倍。有(you)時為了降低成(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦予硫化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種特殊的(de)性(xing)能，也加(jia)入(ru)相應(ying)的(de)各(ge)(ge)種添加(jia)劑(ji)。硫化(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)(ge)種有(you)機過氧(yang)(yang)化(hua)物(wu)或加(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方法如(ru)圖所(suo)示。一次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行(xing)高分(fen)子鏈的(de)(de)交(jiao)聯反應；二(er)次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行(xing)補(bu)充(chong)交(jiao)聯、驅除硫化(hua)(hua)劑分(fen)解(jie)產(chan)物和其他揮發性化(hua)(hua)合物以穩定硫化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項(xiang)性能。常(chang)用的(de)(de)設備有開放式煉膠(jiao)機、捏(nie)合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異(yi)。這對(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線(xian)等(deng)十分穩(wen)定，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就具有優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下，其物(wu)(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣體的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人(ren)體組(zu)織不粘連，具有抗凝(ning)血(xue)作用(yong)，對(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產銷分別(bie)達(da)到(dao)1927.18萬(wan)輛和(he)(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的用(yong)量(liang)(liang)(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天(tian)下(xia)的新研究(jiu)，增加有機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)件方面(mian)的用(yong)量(liang)(liang)(liang)，可以(yi)大(da)幅度提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)的安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產量(liang)(liang)(liang)和(he)(he)單車(che)用(yong)量(liang)(liang)(liang)水平的提高(gao)都將(jiang)(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需求的增加。國家(jia)鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)的汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)件實現自(zi)(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)(nian)度黨(dang)政機(ji)關(guan)公務(wu)用(yong)車(che)選(xuan)用(yong)車(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)擴大(da)在(zai)政府采購(gou)的市場份額，為改變目(mu)前國內政府采購(gou)以(yi)合資品牌(pai)產品為主(zhu)的局面(mian)提供了保(bao)障。促(cu)進自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)發展，國產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)的繁榮(rong)將(jiang)(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的應用(yong)提供有力保(bao)障。預測(ce)未來3年(nian)(nian)，我(wo)國室溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)將(jiang)(jiang)以(yi)年(nian)(nian)均(jun)20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)價格的(de)(de)大幅上漲，同時我(wo)國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料(liao)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)(chan)技術方(fang)面(mian)取得突破(po)，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)(chan)技術在2005年(nian)前被(bei)幾家(jia)跨國(guo)(guo)公司壟斷，但目前我(wo)國(guo)(guo)已發展(zhan)(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大國(guo)(guo)，這2個(ge)方(fang)面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年(nian)起開始低(di)于(yu)石(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大規(gui)模替代石(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大拓展(zhan)(zhan)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業(ye)的(de)(de)市場(chang)空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其(qi)他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)消費。